工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦損傷患者工作記憶障礙的療效

薛翠萍，惲?xí)云?，張一，姚球近，牛秀?/p>

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工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦損傷患者工作記憶障礙的療效

薛翠萍1，2，惲?xí)云?，3，張一4，姚球近4，牛秀茹5

［摘要］目的探討工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦損傷患者的訓(xùn)練效果。方法2013年11月～2015年3月，20例伴工作記憶障礙的腦損傷患者分為訓(xùn)練組（n=10）和對(duì)照組（n=10）。訓(xùn)練組使用“工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)”進(jìn)行為期4周的工作記憶訓(xùn)練。對(duì)照組不進(jìn)行認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練。訓(xùn)練前后對(duì)兩組患者進(jìn)行數(shù)字順/倒背、空間順/倒背、n-back測(cè)試及日常生活記憶調(diào)查問(wèn)卷評(píng)定。結(jié)果訓(xùn)練組各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果除數(shù)字正背外，均較對(duì)照組提高（Z＞2.014，P＜0.05），日常生活記憶問(wèn)卷評(píng)分改善（Z=1.970，P=0.049）。結(jié)論工作記憶系統(tǒng)訓(xùn)練可以提高腦損傷患者記憶水平，改善患者日常生活記憶障礙程度。

［關(guān)鍵詞］工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)；腦損傷；工作記憶；日常生活記憶

［本文著錄格式］薛翠萍，惲?xí)云?，張一，?工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦損傷患者工作記憶障礙的療效［J］.中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐，2016，22（5）:523-527.

作者單位：1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院康復(fù)診療中心，北京市100144；3.中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛(ài)醫(yī)院康復(fù)評(píng)定科，北京市100068；4.江蘇省常州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科，江蘇常州市213000；5.北京市隆福醫(yī)院康復(fù)科，北京市100010。

工作記憶是對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)性加工儲(chǔ)存，容量有限的系統(tǒng)。許多認(rèn)知活動(dòng)均需要工作記憶的參與，如更新信息、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題以及在復(fù)雜環(huán)境中選擇自己感興趣的信息［1-2］。工作記憶障礙常見(jiàn)于腦損傷患者［3-6］，不但可造成患者職業(yè)及社會(huì)功能下降，由于在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中需要患者記住大量指導(dǎo)語(yǔ)和訓(xùn)練要領(lǐng)，也會(huì)影響患者肢體、語(yǔ)言及吞咽等功能的康復(fù)療效。腦損傷患者康復(fù)過(guò)程中，工作記憶障礙的康復(fù)訓(xùn)練十分重要［7］。

針對(duì)腦損傷患者進(jìn)行工作記憶訓(xùn)練的研究?jī)H檢索到7篇報(bào)道［1，4-5，8-11］。其中除Bjorkdahl的研究外，均沒(méi)有明確入選標(biāo)準(zhǔn)，工作記憶損害對(duì)日常生活有無(wú)影響亦少有研究［4，11］。本研究探討工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦損傷患者工作記憶、日常生活記憶能力的有效性。

1　資料與方法

1.1一般資料

2013年11月～2015年3月，在中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛(ài)醫(yī)院、常州市第一人民醫(yī)院、北京隆福醫(yī)院住院及門診康復(fù)的腦損傷患者。

入選標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65歲，小學(xué)文化程度及以上；②頭顱CT或MRI證實(shí)腦損傷，包括腦外傷、腦出血、腦梗死、缺血缺氧性腦病、動(dòng)靜脈畸形術(shù)后；首次發(fā)病，無(wú)腦損傷病史，自己或家屬反映記憶力明顯下降，經(jīng)認(rèn)知檢查確診記憶障礙；病程＞1個(gè)月；③數(shù)字/空間順背≤5個(gè)和/或倒背≤4個(gè)；④入組前2周未使用其他方法或通過(guò)其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作記憶康復(fù)訓(xùn)練；⑤蒙特利爾認(rèn)知評(píng)定（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）評(píng)分＞15分；⑥愿意配合完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①聽(tīng)理解無(wú)法完成兩步指令，口語(yǔ)表達(dá)無(wú)法完成短句表達(dá)；②有精神疾病史；③伴單側(cè)忽略、左右失認(rèn)；④正在服用損害記憶的相關(guān)藥物；⑤無(wú)法配合完成測(cè)試。

共入選28例，期間因各種原因退出8例，其中6例因床位周轉(zhuǎn)出院，2例因其他疾病加重退出，實(shí)際完成20例。其中，腦外傷9例，腦卒中8例，動(dòng)靜脈畸形術(shù)后2例，缺血缺氧性腦病1例。根據(jù)本人或家屬意愿，分別進(jìn)入對(duì)照組或訓(xùn)練組，每組10例。兩組在年齡、性別、受教育年限及病程方面無(wú)顯著性差異。見(jiàn)表1。

表1　兩組患者一般資料比較

各患者病灶部位如下：

對(duì)照組

1左頂葉、右顳葉

2右基底節(jié)

3左額葉、頂葉、顳葉

4右額葉、右頂葉、左顳葉

5左額葉、顳葉

6右額葉、顳葉

7左基底節(jié)區(qū)

8右額葉、顳葉

9右額葉、顳葉

10腦實(shí)質(zhì)彌漫性腫脹

訓(xùn)練組

1右額、顳葉

2雙放射冠，左半卵圓中心

3彌漫性軸索損傷，雙側(cè)腦室、額葉、顳葉、腦干背側(cè)，左小腦橋腦

4廣泛腦挫裂傷

5右額葉、基底節(jié)、丘腦

6左額、顳、頂、枕葉、雙側(cè)腦室前后腳旁及半卵圓中心

7左基底節(jié)

8右顳葉、頂葉、額葉

9左基底節(jié)、顳葉

10右額葉、枕葉

1.2訓(xùn)練方法

兩組患者根據(jù)病情選擇合適的運(yùn)動(dòng)療法、作業(yè)療法、理療等。訓(xùn)練組采用中國(guó)康復(fù)研究中心康復(fù)評(píng)定科自主研發(fā)的“工作記憶訓(xùn)練系統(tǒng)”進(jìn)行工作記憶訓(xùn)練，內(nèi)容包括視空間工作記憶和言語(yǔ)工作記憶。刺激呈現(xiàn)時(shí)間1000 ms，間隔1000～4000 ms，根據(jù)測(cè)試中工作記憶障礙表現(xiàn)進(jìn)行不同的工作記憶訓(xùn)練，并根據(jù)患者記憶水平變化改變刺激間隔和n-back中n的取值，調(diào)整訓(xùn)練難度。每次30 min，每天2次，每周5 d，共4周。對(duì)照組4周研究期結(jié)束后再進(jìn)行相應(yīng)認(rèn)知障礙康復(fù)訓(xùn)練，符合醫(yī)學(xué)倫理。

1.3評(píng)定方法

1.3.1數(shù)字工作記憶

包括數(shù)字順背和倒背，如果某一數(shù)字廣度有錯(cuò)誤，進(jìn)行同一數(shù)字廣度的第2次測(cè)試，兩次測(cè)試均失敗則測(cè)試停止。數(shù)字呈現(xiàn)速度為每字1 s。記錄正確記憶數(shù)字個(gè)數(shù)。

1.3.2視空間工作記憶

在4×4矩陣中，每隔1 s出現(xiàn)1個(gè)方形。受試者順序回憶方形出現(xiàn)的位置。包括順背和倒背，同一方形位置指認(rèn)錯(cuò)誤兩次則測(cè)試停止。記錄正確記憶方形個(gè)數(shù)。

1.3.3n-back測(cè)試

測(cè)試內(nèi)容包括記憶方塊位置及漢字兩種，要求受試者分別對(duì)0-back、1-back、2-back測(cè)試進(jìn)行反應(yīng)，即分別將當(dāng)前刺激與第1個(gè)刺激（0-back）、與相鄰刺激（1-back）、與相隔一個(gè)刺激（2-back）進(jìn)行比較。刺激呈現(xiàn)時(shí)間1000 ms，刺激間隔1500 ms；兩個(gè)刺激相同按鼠標(biāo)左鍵，不同按鼠標(biāo)右鍵。記錄各n-back測(cè)試正確記憶數(shù)。

1.3.4日常生活記憶調(diào)查問(wèn)卷

日常生活記憶調(diào)查問(wèn)卷（Everyday Memory Questionnaire，EMQ）是1983年由Sunderland等設(shè)計(jì)，要求受試者回答包括言語(yǔ)、讀寫、面容與地點(diǎn)、行動(dòng)、學(xué)習(xí)新知識(shí)五個(gè)方面的問(wèn)題，共35項(xiàng)。每項(xiàng)0～4評(píng)分，0分為“從來(lái)沒(méi)有”，4分為“每次都會(huì)”或“每天會(huì)有幾次”，總分140分。得分越高表明記憶障礙越嚴(yán)重，對(duì)日常生活影響越大。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)用中位數(shù)和第10百分位數(shù)、第90百分位數(shù)［MD（P10，P90）］表示。組內(nèi)比較用Wilcoxon檢驗(yàn)，組間比較用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

2　結(jié)果

2.1工作記憶

兩組患者訓(xùn)練前成績(jī)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。訓(xùn)練后除數(shù)字正背外，其他項(xiàng)目訓(xùn)練組成績(jī)均高于對(duì)照組（P＜0.05）。訓(xùn)練前后組內(nèi)比較，訓(xùn)練組各項(xiàng)成績(jī)均提高（P＜0.05）。對(duì)照組除數(shù)字正背提高外（P＜0.05），其余測(cè)試成績(jī)訓(xùn)練前后無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。見(jiàn)表2～表11。

表2　兩組訓(xùn)練前后空間倒背成績(jī)比較

表3　兩組訓(xùn)練前后空間正背成績(jī)比較

表4　兩組訓(xùn)練前后數(shù)字倒背成績(jī)比較

表5　兩組訓(xùn)練前后數(shù)字正背成績(jī)比較

表6　兩組訓(xùn)練前后0-back漢字成績(jī)比較

表7　兩組訓(xùn)練前后0-back空間成績(jī)比較

表8　兩組訓(xùn)練前后1-back漢字成績(jī)比較

表9　兩組訓(xùn)練前后1-back空間成績(jī)比較

表10　兩組訓(xùn)練前后2-back漢字成績(jī)比較

表11　兩組訓(xùn)練前后2-back空間成績(jī)比較

2.2日常生活記憶

對(duì)照組兩次EMQ成績(jī)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；訓(xùn)練組訓(xùn)練后EMQ成績(jī)明顯下降（P＜0.01）。見(jiàn)表12。

表12　兩組訓(xùn)練前后EMQ評(píng)分比較

3　討論

按訓(xùn)練范式，工作記憶訓(xùn)練可分為兩種。一種是策略訓(xùn)練［12］，即引導(dǎo)患者使用有效的信息編碼、保持、提取方法，從而提高患者記憶水平。通常采用的策略有復(fù)述、組塊和聯(lián)想。另一種為核心訓(xùn)練［13］，即重復(fù)工作記憶任務(wù)，涉及記憶的連續(xù)加工和頻繁更新。常用的核心訓(xùn)練范式有n-back任務(wù)、順/倒背數(shù)字廣度、位置記憶等。本研究中采用核心訓(xùn)練與策略訓(xùn)練相結(jié)合的方法，以n-back模式為主要訓(xùn)練要素，結(jié)合聯(lián)想、編碼等策略訓(xùn)練，既避免單一形式訓(xùn)練引起患者依從性降低，又充分利用刷新、復(fù)述、提高記憶廣度等記憶訓(xùn)練方法。結(jié)果顯示，本研究采用的工作記憶訓(xùn)練方法有效。

本研究還對(duì)5例訓(xùn)練組患者結(jié)束訓(xùn)練1個(gè)月后隨訪。結(jié)果顯示，患者n-back漢字及空間記憶個(gè)數(shù)、數(shù)字/空間順背和倒背記憶廣度、EMQ成績(jī)均較訓(xùn)練結(jié)束時(shí)無(wú)明顯下降，提示工作記憶訓(xùn)練療效有一定的穩(wěn)定性。

神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展為探索工作記憶康復(fù)訓(xùn)練的神經(jīng)機(jī)制提供了重要途徑。一些研究發(fā)現(xiàn)，在工作記憶中起重要作用的是額-頂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)［14］。Owen等總結(jié)24項(xiàng)關(guān)于工作記憶的腦成像研究，認(rèn)為與工作記憶相關(guān)的腦區(qū)主要為前額葉背外側(cè)、前額葉腹外中側(cè)、扣帶回、右側(cè)楔前葉和內(nèi)側(cè)頂小葉［15］。本組患者多數(shù)涉及額葉或/和頂葉損傷。研究表明，工作記憶訓(xùn)練可以改變大腦皮層厚度等結(jié)構(gòu)形態(tài)，即出現(xiàn)大腦結(jié)構(gòu)的可塑性。Takeuchi等采用彌散張量成像技術(shù)研究健康青年在經(jīng)過(guò)2個(gè)月包括簡(jiǎn)單工作記憶任務(wù)、復(fù)雜n-back任務(wù)和雙重n-back任務(wù)訓(xùn)練后大腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)與大腦內(nèi)側(cè)頂內(nèi)溝和胼胝體前側(cè)部分相連的大腦白質(zhì)區(qū)域的白質(zhì)結(jié)構(gòu)連通性增加［16］。Takeuchi等研究健康年輕人在經(jīng)過(guò)每天4 h，每周5 d共20 h心算工作記憶訓(xùn)練后的大腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在雙側(cè)背外側(cè)前額皮層、雙側(cè)頂葉以及左側(cè)顳上回區(qū)域的灰質(zhì)量減少［17］。這種大腦灰質(zhì)減少的結(jié)構(gòu)變化，反映工作記憶訓(xùn)練對(duì)于提高神經(jīng)效能有促進(jìn)作用。本研究組2015年報(bào)道了本研究中3例腦卒中患者在工作記憶訓(xùn)練前后腦區(qū)功能激活的改變，發(fā)現(xiàn)患者在進(jìn)行工作記憶任務(wù)時(shí)出現(xiàn)異常功能腦區(qū)激活，經(jīng)過(guò)4周工作記憶訓(xùn)練顯著改善這種異常激活模式，并使患者功能激活網(wǎng)絡(luò)發(fā)生重組，從而使受損的工作記憶腦區(qū)激活增強(qiáng)；研究還發(fā)現(xiàn)未受損腦區(qū)激活減弱，因?yàn)槲词軗p工作記憶腦區(qū)的神經(jīng)效率提高［18］。

訓(xùn)練后兩組數(shù)字正背記憶水平均有提高，但兩組間無(wú)顯著性差異。考慮因正背數(shù)字在生活中隨處可用，對(duì)照組在日常生活中也得到訓(xùn)練；也不排除自然恢復(fù)的因素。結(jié)果提示，數(shù)字正背水平對(duì)工作記憶的評(píng)定，較其他方法欠敏感。

訓(xùn)練后，患者工作記憶容量提高，并掌握記憶相關(guān)策略，生活中記憶相關(guān)的障礙顯著減少，如能記住別人幾天前告訴他的事情，能夠記住一些罕見(jiàn)詞語(yǔ)的意義，能較快掌握一項(xiàng)新技能等。與其他工作記憶訓(xùn)練的研究結(jié)果一致［4，11］。工作記憶訓(xùn)練不但可以改善記憶功能，而且對(duì)患者日常生活記憶水平有促進(jìn)作用，患者能夠更加適應(yīng)社會(huì)、家庭生活的角色，承擔(dān)社會(huì)、家庭生活的責(zé)任。

工作記憶強(qiáng)化訓(xùn)練可以提高腦損傷患者記憶水平，患者可感知記憶力得到改善，日常生活記憶能力提高。工作記憶強(qiáng)化訓(xùn)練為腦外傷、腦梗死、腦出血等腦損傷患者建立了有效的工作記憶康復(fù)訓(xùn)練方法，可在認(rèn)知康復(fù)中推廣。

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Effect of Working Memory Training System on Working Memory Impairment after Brain Injury

XUE Cui-ping1，2，YUN Xiao-ping1，3，ZHANG Yi4，YAO Qiu-jin4，NIU Xiu-ru5
1.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Beijing 100068，China；2.Department of Rehabilitation Evaluation and Therapy，Beijing Rehabilitation Hospital of Capital Medical University，Beijing 100144，China；3. Department of Rehabilitation Evaluation，Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Centre，Beijing 100068，China；4.Department of Neurosurgery，the First People's Hospital of Changzhou，Changzhou，Jiangsu 213000，China；5. Department of Rehabilitation Medicine，Beijing Longfu Hospital，Beijing 100010，China

Correspondence to YUN Xiao-ping.E-mail:xiaoping_yun@163.com

Abstract：Objective To investigate the effects of Working Memory Training System on working memory impairment after brain injury. Methods From November，2013 to March，2015，20 patients of brain injury with impairment of working memory were divided into training group（n=10）and control group（n=10）.The training group was trained with the Working Memory Training System for four weeks，while the control group did not accept any cognitive rehabilitation.They were tested with digital forwards/backwards，space forwards/backwards，n-back test and Everyday Memory Questionnaire before and after training.Results All of the tests improved more in the training group than in the control group（Z＞2.014，P＜0.05），except that of digital forwards，as well as the score of Everyday Memory Questionnaire（Z=1.970，P=0.049）.Conclusion Application of Working Memory Training System can improve the ability of memory in patients with brain injury，both the working memory and everyday memory.

Key words:Working Memory Training System；brain injury；working memory；everyday memory

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2016.05.008

［中圖分類號(hào)］R749.1

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A

［文章編號(hào)］1006-9771（2016）05-0523-05

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.81272165）。

作者簡(jiǎn)介：薛翠萍（1988-），女，漢族，河北衡水市人，碩士，醫(yī)師，主要研究方向：認(rèn)知障礙評(píng)定與康復(fù)。通訊作者：惲?xí)云?，女，教授，主任醫(yī)師。E-mail:xiaoping_yun@163.com。

收稿日期：（2016-03-11修回日期：2016-04-29）